CAS理論在創新實驗教學中的應用研究

吳玲敏 鮑明全 王維娜

摘 要：在創新實驗教學當中，引入CAS理念能夠使學校更好的完成對于學生的教育職責，同時可以使學校的教學質量得到全面的提升，從而使學校為社會培養出更多的新型人才。基于此，便需要在實踐當中加大對于該理論的研究，從而使該理論能夠更好的融入到實際的教學當中，并且完善該理論在教學階段的各個細節，從而使CAS理論能夠更好的發揮其實效性，進而使我國的創新實驗教學在一個科學方式的指引下更加優質的完成。

關鍵詞：CAS理論; 實驗教學; 應用研究

中圖分類號：G648? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2019）11-155-002

面對我國社會的高速發展與社會經濟的不斷進步，國家對于教育事業更加重視，也逐漸在教育事業當中投入大量的人力物力，同時，為了使學生的綜合素質得到全面提升，國家便制定了創新實驗計劃。而在創新實驗計劃當中，由于傳統的教學思維在實際當中常常表現出其固有的局限性，所以便會使教學工作在開展階段出現部分紕漏之處，同時也使學生在其中產生很多的不適應之處。在這個過程當中，為了有效的使教育的質量與效果全面提升，便可以將CAS理論應用到實際的教學當中。針對于教學系統來說，其本身便可以被看作是一個復雜的適應性系統，而學校當中的教師與學生便是其中具有適應性的個體，為了使學生的教學質量有效的提升，便需要在創新實驗教學的階段采用適應性的教學策略，并且將CAS理論應用在其中，從而使學校的教學質量獲得全方位的提升。

1.CAS理論概述

所謂的CAS理論，其英文為Complexity Adaptive System，將其簡稱為CAS理論，其本意為復雜性適應系統，該套理論是上個世紀九十年代之后在復雜性領域所逐漸研究出的一種全新類型理論。在CAS理論當中，所謂的復雜性研究，可以將其理解為系統科學研究與發展的深入階段，通過對于該項理論的深入探究，能夠使系統科學的研究與發展進入到一個全新的階段。相對于早期比較簡單的系統科學來說，當前CAS理論當中所研究的是比較復雜的系統行為。在CAS理論的協助下，人們可以對控制以及管理方面提出一個全新的見解。

CAS理論的核心思想為：以適應性造就復雜性。在該套理論當中，系統當中的適應性主體便是具有活性的主體。一般情況下，CAS理論包括微觀與宏觀兩個部分。從微觀的角度來說，在該套理論當中最為主要的便是具有適應性且主動的個體，這些個體在與周圍環境產生交互作用的時候會遵循一定的準則，即反映模型，而在實踐當中，所謂的適應性便是其能夠根據行為所產生的實際效果來修改自身的反映模型，這樣便可以使其在周圍環境當中更好的生存。從宏觀的角度來說，由于這些活性主體所組成的系統，將在主體、環境這兩者之間的互相作用下產生發展，從而在宏觀系統當中體現出分化、涌現等較為復雜的演化過程。

2.將CAS理論應用在創新實驗教學當中的意義

學生在學校學習的階段，每個學生都可以被看作是一個具有適應性的個體，這些個體在學習的階段會表現出其個體之間的差異性，而這種差異性常常表現在每個人個體的學習能力、學習方法、學習效率、學習質量、學習積極性等方面的差異，這便形成個體差異。并且，在不斷的學習當中，每個個體的狀態都在不斷的產生變化，每個學生若是想要不斷的適應其學習的環境，便需要不斷的做出嘗試，從而適應自身的學習生活，進而全面提升自身的學習效率與質量。除此之外，CAS理論還能幫助學校很好的完成創新實驗教育的目的[1]。在教學階段，每個學生都是一個具有活性的個體，同時其為了能夠適應當前的環境，便需要使自身不斷的發生改變，若是不能夠有效的做出改變，慢慢的便會被淘汰掉，而這種理論在實踐當中所表現出的樣子更像是一種優勝劣汰法則，即：適應性強的個體能夠獲得不斷的自我發展與自我提升，而適應性較差的個體便會在不斷的選擇與被選擇階段最終被淘汰掉。由此可見，CAS在創新實驗教學當中的應用具有極為重要的意義，其能夠實現學校當中的適應性個體不斷的適應學校系統當中的動態調整，從而使自身能夠更好在學校學習階段獲得優質的發展。基于以上方式，便可以使學生的教學質量得到全面提升，同時也能夠使學校當中的學生個體在走出學校之后以其獨有的適應性，更加符合社會的發展需要。

3.CAS理論在創新實驗教學中的應用研究

在開展創新實驗教學的階段，要考率到其中的各個細小因素，并且對于其中的因素做出全面的考量，將在教學階段每一個可能影響到教學效果的因素都羅列出來，隨后對于各個因素做出系統性的分析與解讀，隨后制定相應的措施來規避其中可能產生的問題[2]。之后便可以開展創新實驗教學，在教學開展的過程當中，要考慮到其中的個體，也就是學生能否適應其中的網絡基本操作、是否具有接受新型信息以及新鮮事物的勇氣等，只有充分掌握以上信息才能夠在教學的階段充分開展創新教學，并且使創新教學的工作能夠更好的完成。在創新教育的階段，教師首先要做的便是向學生講解其中所出現的理論，隨后告知學生在實踐當中的注意事項，這樣才能夠使學生更好的完成學習。下面本文將以短視頻的制作為例，來開展CAS理論在創新實驗教學階段的論述。

3.1課程準備階段

在這個階段，教師要充分做好理論講解工作，使學生能夠明確在短視頻制作階段所需要用到的理論知識，并且使學生能夠充分了解到每個知識在實踐當中的應用，隨后便需要對于當前一些優秀的短視頻制作案例向學生們介紹分享，并且在這個階段還需要做出一些必要的說明，例如：該短視頻在制作階段用到了哪些知識點、該短視頻所實現的效果等方面的內容。通過這樣的方式能夠使學生更快的進入到實驗的狀態當中[3]。之后教師便需要明確告知學生在本次實驗當中的任務、要求以及重要性等，以便使學生能夠對本次實驗擁有一個系統性的認識，同時也能夠充分了解創新實驗的過程。然后教師便可以通過適當性的引導，令學生對于在短視頻制作階段所涉及到的軟件進行學習與掌握，在熟練操作之后才能夠開展相應的實踐活動。最后便需要給班級內的學生分成小組，一般為2-3個小組為最佳，隨后在每個小組當中選出一個組長，由組長負責整個小組的實踐工作的展開。

3.2設計階段

在設計的階段，每個小組的同學都需要站出來發言，并且充分表達自己對于整個實踐的看法，這樣才能夠保證在實踐的階段每個學生都充分參與到其中，從而保證每個同學都能夠從實踐當中學習到新的知識，并且有所收獲，這種效果也就是在CAS理論當中所說的適應性改變，即個體在整個教學系統當中都可以根據環境的尋求做出一些適應性的改變，從而使自身能夠更好的適應當前的環境。同時在設計階段當中，也要讓小組內的每一個成員都要闡述自己的想法，并且充分參與到實踐當中[4]。隨后在小組長的帶領下確定在小組當中所需要用到的設計方案，在確定設計方案的階段，要保證小組內的成員能夠明確該設計方案的整個過程以及在實驗當中都涉及到什么原理，這樣才能夠使每個小組成員都獲得知識。

3.3實施階段

這個過程當中，要保證學校的實驗室能夠時刻對學生開放，并且在這個過程當中每個小組的成員都能夠自由的到實驗室開展實驗，同時在學生開展實踐的階段，若是需要教師的幫助，則可以提前與教師說明[5]。隨后教師便可以對于學生進行適當性的引導，而并不是將最后的結果直接告訴學生，這樣便能夠使學生在學習與實踐當中養成一個自主學習、自主實踐的習慣，并且通過自身實踐所獲得的知識，往往要比教師講述記憶效果要好上很多。在明確了短視頻制作的原理之后，學生們便可以根據每個小組內不同的情況，自主的開展實踐探究。在實踐探究的過程當中，若是遇到了什么難題或者是一些操作上面的錯誤，便需要將其詳細記錄，以便后續開展統計與總結工作，從而在以后的實踐當中盡量將以上問題都避免，這樣才能夠使學生全面的提升在實踐當中的質量與效果，并且使整個實踐過程更加優質的完成。

3.4交流階段

在整個短視頻制作完畢之后，還需要學生將作品拿出來互相交流、互相學習，了解其他小組在學習階段所應用到的知識點，并且在遇到問題的階段是通過什么方式來解決困難的[6]。在這個過程當中，需要教師在每個小組之間承擔一個協調的作用，使小組之間彼此充分的交流，隨后教師還要針對全體的同學提出相應的問題，使學生在完成作品之后能夠陷入深深的思考，進而更加深入的了解到所學習的知識，達到學以致用、融會貫通的效果。針對于學生之間的交流來說，其本質上便是在CAS理論當中所提到的，每個具有適應性個體之間的互相交流，并且在交流的過程當中能夠使個體在不斷的適應中完成自我提升與自我蛻變。

綜上所述，在開展創新實驗教學的階段，為了使學校教學的質量與效果能夠全面的提升，需要在教學當中引入CAS理論，并且將該套理論付諸實行，使整體創新實驗教學能夠有條不紊的展開，與該套理論充分結合，從而展現出其在實際教學階段的實效性。針對于CAS理論在實踐當中的應用，本文從準備、設計、實踐、交流等方面做出了系統性的分析闡述，并且明確了該理論在這個階段的應用特征，進而使學校能夠更加優質的完成創新實驗教育。

基金項目：內蒙古自治區規劃課題（課題批準號：2018MGH046）

參考文獻：

[1]李鋒剛，汪兵，張亞南.基于CAS理論的高校創客實驗室特征分析與優化——以合肥工業大學為例[C]第十三屆（2018）中國管理學年會

[2]趙艷輝.淺談創新實驗教學對學生素質能力的培養[J]才智，2017（05）：35

[3]陳敏，姚世明.挖掘與融合——基于CAS理論高職院校學生創新創業教育體系研究[J]價值工程，2018，v.37;No.505（29）：294-296

[4]徐莉.CAS理論：探索人類復雜教育系統問題的新工具[J]創新，v.13;No.79（01）：81-92

[5]韋書令.基于復雜適應性系統理論的開放教育網絡課程研究[J]湖北廣播電視大學學報，2017，37（4）：3-7

[6]陳敏，姚世明.挖掘與融合——基于CAS理論高職院校學生創新創業教育體系研究[J]價值工程，2018，v.37;No.505（29）：294-296